Question

某同学设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质

Answer 1

（1）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R ₁、滑动变阻器R ₂、电磁铁串联接入控制电路，

连接电路如图所示：

（2）∵R ₁与R ₂串联，

∴I ₁=I ₂=I _max=15mA=0.015A，

所以根据闭合电路的欧姆定律 R 1 +R 2 +r=

E

I

由图乙可知：F=800N时，R ₁=80Ω，

所以 R 2 =

E

I -r- R 1 =

6

0.015 -2-80Ω=318Ω

即：滑动变阻器R ₂的最大阻值至少为318Ω．

（3）由丙图可知，随着外电路电阻变大，硅光电源的U-I图线的斜率绝对值逐渐变大，即硅光电源的内阻随外电路电阻变大而变大．

当不改变滑片的位置，当货架能承受的压力逐渐增加时，R ₁的电阻变大，所以该硅光电池的内阻将增大．

由丙图可知，随着外电路电阻变大，硅光电源的路端电压逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律，内电压变大．电路的总电流又增大，所以P _内=U _内I逐渐变大．

（4）硅光电源两端电压为5.4V，由丙图可知此时电流为10mA，所以根据欧姆定律外电路的总电阻为 R 1 + R 2 =

U

I ，所以 R 1 =

U

I - R 2 =

5.4

0.01 -318Ω=220Ω ，根据乙图可知，此时对应的压力为90N．

故答案为：（1）电路图如上图所示 （2）318（3）增大，增大（4）90 N